+ 태양계 밖에도 ‘물 구름’ 존재…강력 증거 나왔다 / 그물 던져 우주 쓰레기 제거

 

 

 

태양계 밖에도 ‘물 구름’ 존재…강력 증거 나왔다

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입력: 2016.07.08 16:39

▲ 갈색왜성 ‘WISE 0855’

조이 폴라드, 제미니 천문대/미국 대학천문학연구협회

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태양계 밖에도 ‘물 구름’이 있다는 강력한 증거가 처음으로 나왔다.

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미 산타크루즈 캘리포니아대(UC산타크루즈)의 앤드루 스키머 조교수(천문학·천체물리학)가 이끈 연구팀이 새로운 관측에서 태양계 밖의 한 갈색왜성 ‘WISE 0855’에서 물이나 얼음으로 된 구름이 있다고 제시했다.

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지구에서 불과 7.2광년 밖에 안 떨어져 있는 이 갈색왜성은 목성보다 약 5배 더 크지만, 내부 핵융합 반응이 너무 작아 ‘실패한 별’로도 불린다.

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지난 2014년 미항공우주국(NASA)의 와이즈(WISE) 망원경 데이터에서 처음 발견된 이 천체는 당시 제한된 측광 자료에서 대기에 물 구름이 존재할 수 있다는 몇 가지 증거가 나오기도 했다.

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이에 따라 스키머 조교수와 그의 동료들은 미 하와이 마우나 케아 화산에 있는 제미니 노스(Gemini North) 망원경을 사용해 13일 밤에 걸친 총 14시간 동안 이 갈색왜성을 관측했다.

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▲ 갈색왜성 ‘WISE 0855’는 지구에서 약 7.2광년 거리에 있다.

펜실베이니아주립대

연구팀은 이번 관측에서 분광법을 사용했다. 이는 물질의 종류에 따라 빛의 산란 정도가 달라지는 원리를 이용한 것이다.

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그 결과, 이 갈색왜성의 대기에 수증기가 존재하며 그 온도는 섭씨 영하 23도 정도 되는 것으로 나타났다. 참고로 목성의 대기 온도는 섭씨 영하 143도 정도다.

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이에 대해 스키머 조교수는 “이 천체는 지상 기반의 적외선 분광법으로 감지되는 다른 어떤 천체보다 5배 더 희미하다”면서 “이제 우리가 얻을 스펙트럼으로 이 천체에 무슨 일이 있는지에 대한 생각을 시작할 수 있게 됐다”고 말했다.

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또 “이 스펙트럼은 이 천체가 목성과 아주 비슷하게 전 영역에 걸쳐 수증기와 물 구름에 의해 지배돼 있는 것을 보여준다”고 설명했다.

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특히, 이 천체의 스펙트럼은 목성 대기가 전파를 흡수하는 것과 같이 여러 특성이 매우 비슷한 것으로 나타났다.

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이에 대해 스키머 조교수는 “한 가지 중요한 차이점은 이 천체는 목성보다 대기에 난류(폭풍)가 훨씬 적다”고 설명했다.

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이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호(7월 10일자)에 실릴 예정이다.

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사진=조이 폴라드, 제미니 천문대/미국 대학천문학연구협회(위), 펜실베이니아주립대

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나우뉴스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20160708601015&section=&type=daily&page=

[아하! 우주]

그물 던져 우주 쓰레기 제거하는 위성 개발 중

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입력: 2016.07.09 10:31

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▲ 리무브데브리스의 테스트 방식. 그물로 포획, 작살로 포획, 추적, 대기 중 연소를 테스트한다.

출처=Credit: Surrey Space Centre

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쓰레기는 지구에서만 심각한 문제가 아니다. 우주 쓰레기 역시 매우 심각한 문제다. 주로 수명이 다한 위성이나 그 파편으로 구성된 우주 쓰레기는 크기가 작아도 속도가 매우 빨라 운동에너지가 크기 때문에 지구 주변에 있는 인공위성, 우주 정거장, 우주선, 우주인에게 매우 위험한 존재이기 때문이다. 다행히 아직 영화 그래비티에서와 같은 대형 참사는 생기지 않았지만, 앞으로도 생기지 말라는 보장은 없다.

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이 문제를 해결하기 위해서 여러 나라가 대응책 마련에 나서고 있는 가운데, 유럽 연합의 지원을 받는 리무브데브리스(RemoveDebris) 위성이 개발 중이다. 2017년 발사를 목표로 한 이 테스트 위성은 네 가지 형태의 우주 쓰레기 제거 방법을 한 번에 테스트한다. 제작은 에어버스와 협력하에 서레이 우주 센터(Surrey Space Centre)가 담당한다.

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첫 번째 테스트는 리무브데브리스 위성에 탑재된 미니 위성 (큐브셋)인 DS-1을 이용해 이뤄진다. 이 미니 위성은 본체에서 분리된 후 풍선이 부풀어 올라 표적 위성의 역할을 하게 된다. 리무브데브리스는 이 표적을 향해 실제 우주 공간에서 그물을 발사해 포획하는 실험을 한다. 거리는 7m 이내. 그물로 수명이 다한 위성을 포획해서 제거하는 기술을 실증하기 위한 것이다.

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두 번째 테스트는 우주 쓰레기 추적 감시 능력을 테스트하기 위해 두 번째 미니 위성인 DS-2를 추적하는 것이다. 이를 위해 라이더 시스템 (Lidar)과 두 개의 특수카메라가 설치되어 있다. 일단 보고 추적해야 포획을 할 수 있기 때문이다.

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세 번째 테스트는 1.5m 길이의 로봇팔을 이용해 10x10cm 표적에 작살을 던지는 것이다. 이를 통해 실제 우주 공간에서 작살을 이용해서 우주 쓰레기를 포획할 수 있는지 검증할 것이다.

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마지막 테스트는 에어 브레이크 테스트로 대략 10㎡ 크기의 돛 같은 구조물을 펼치는 것이다. 드레그세일(Dragsail)이라는 이 장치는 마치 태양풍을 받아 추진력을 내는 솔라세일과 비슷하게 생겼으나 사실 목적은 반대다. 낮은 지구 궤도에 존재하는 희박한 대기에 대한 저항력을 증가시켜 위성이 빨리 대기권에 진입하게 하는 것이 목적이기 때문이다. 포획한 폐위성은 이런 방식으로 별도의 로켓이나 연료 없이 저렴하게 태워 없앤다.

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모든 것이 순조롭게 된다면 리무브데브리스는 현재 제안되고 있는 중요한 우주 쓰레기 제거 기술을 한 번에 테스트할 수 있게 될 것이다. 다만 그렇다고 해도 엄청난 숫자의 우주 쓰레기를 모두 제거하기는 현실적으로 어렵다. 따라서 앞으로 유인 우주 임무나 혹은 중요한 위성이 있는 궤도에 존재하는 쓰레기에 대해서 우선 제거가 시도될 것으로 보인다.

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나우뉴스 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20160709601001&section=&type=daily&page=